涡街流量计测量蒸汽的选型参考
随着成本意识的不断增强对能源计量的准确性提出了更高的要求蒸汽计量由于流体工况变化对测量精度的影响特别大除了温度、压力补偿要被提到重要位置对流体散热和减压等原因导致流体发生相变而偏离设计状态所引起的流体测量误差也要引起足够的重视。
蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽一般来说涡街流量计厂家会给出饱和、过热蒸汽质量流量范围表以供用户选型以便确定口径大小。对于过热蒸汽要进行温度压力补偿对于真正意义上的饱和蒸汽只需进行温度或压力补偿即可在测量时根据温度压力查密度表以求得所需质量流量。
在实际测量时由于工况变化饱和蒸汽和过热蒸汽都有可能偏离原来的设计状态就使得通常由蒸汽温度压力求取其密度的关系发生变化对计量准确性造成影响。
一、过热蒸汽
在流量积算仪中可根据过热蒸汽的温度、压力查表得密度求取质量流量但当过热蒸汽在经过长距离输送后或由于管道保温措施不当往往会因为热量损失温度降低使其从过热状态进入临界饱和状态甚至部分蒸汽冷凝出现相变而变成水滴这时成为湿饱和蒸汽(过饱和蒸汽)。涡街流量计的输出仅与流过测量管的流体流速成正比在测湿饱和蒸汽时水滴对涡街流量计输出的影响可忽略故可以认为涡街流量计的输出完全是由湿饱和蒸汽的干部分(饱和部分)所引起而干部分的密度可根据压力补偿或温度补偿查出。
蒸汽计量时如果双方约定按蒸汽干部分结算费用冷凝水不收费则相变对测量的影响微不足道可以忽略;如果冷凝水也按照蒸汽一样收费则涡街流量计的计量结果偏低(1-Χ )Χ为湿饱和蒸汽的干度。
二、湿饱和蒸汽
当涡街流量计安装在减压阀后湿饱和蒸汽突然较大幅度减压流体出现绝热膨胀水滴部分蒸发同时从液相和汽相中吸收汽化热使汽液相温度降低如果温度降低得不多或蒸发前湿度较高会使温度迅速降低到与新的压力所对应的饱和温度建立新的平衡这时蒸汽仍为饱和蒸汽如果压力降低得很多或蒸发前湿度较低则因水滴蒸发而使温度降低后仍高于新的压力所对应的饱和温度则蒸汽变为过热蒸汽。
上述蒸发发生后前一种对补偿无影响仅仅是蒸汽中的干部分增加干度相应增大后一种情况即湿饱和蒸汽变为过热蒸汽这时对流量计的影响分如下3种情况
1、设计时已经考虑到蒸汽变为过热状态或处 于何种状态难以确定或有时是过热状态有时是饱和状态所以采用温压补偿则上述相变对测量结果无影响。
2、设计时按饱和蒸汽考虑而且采用压力补偿则上述相变将带来较小的误差即过热蒸汽温度同饱和蒸汽温度之差所对应的密度差造成的补偿误差。
3、设计时按饱和蒸汽考虑但采用温度补偿即将过热蒸汽温度当作饱和温度去查密度表一般会引起较大误差。 解决以上问题有以下3种方法。
1)将蒸汽流量计安装在减压阀前由于上述蒸汽未经减压不存在相变问题所以将流量计安装在减压阀之前按饱和蒸汽补偿方法处理可保证测量精度。
2)如果流量计只能安装在减压阀后面则可增装1台压力变送器进行温压补偿。
3)如果减压阀的稳定性能较好可将流量计上游压力值作为一个恒定值设置到二次表内进行温度压力补偿。
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